TW202346549A - 液晶介質 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於具有正介電各向異性之液晶(LC)介質及含有此等介質之液晶顯示器(LCD),特別係關於由主動矩陣定址之顯示器,且尤其係關於TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-FFS、SA-HB-FFS、SA-XB-FFS、聚合物穩定化SA-HB-FFS、聚合物穩定化SA-XB-FFS、正VA或正PS-VA類型的高能效LC顯示器。
Description
本發明係關於具有正介電各向異性之液晶(LC)介質及含有此等介質之液晶顯示器(LCD),特別係關於由主動矩陣定址之顯示器,且尤其係關於TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-FFS、SA-HB-FFS、SA-XB-FFS、聚合物穩定化SA-HB-FFS、聚合物穩定化SA-XB-FFS、正VA或正PS-VA類型的高能效LC顯示器。
液晶顯示器(LCD)在許多領域中用於資訊顯示。LCD用於直觀式顯示器及投影式顯示器兩者。所使用之電光型式為例如扭轉向列(TN)、超扭轉向列(STN)、光學補償彎曲(OCB)及電控制雙折射(ECB)型式及其各種改型,以及其他。所有此等型式利用實質上垂直於基板及液晶層而產生之電場。
除此等型式以外,亦存在利用實質上平行於基板或液晶層之電場的電光型式。例如,WO 91/10936揭示一種液晶顯示器,其中產生電信號方式為使得電場具有平行於液晶層之顯著分量,且此種液晶顯示器此後被稱為面內轉換(IPS)顯示器。此類顯示器操作之原理例如R.A. Soref在Journal of Applied Physics,第45卷,第12期,第5466-5468頁(1974)中所描述。
IPS顯示器在具有平面定向之兩個基板之間含有LC層,其中兩個電極配置於兩個基板中之僅一者上且較佳具有叉指式梳形結構。在向電極施加電壓後,在電極之間產生具有平行於LC層之顯著分量的電場。此導致層平面中之LC分子再配向。
EP 0 588 568例如揭示電極設計及定址IPS顯示器之各種可能性。DE 198 24 137類似地描述此類IPS顯示器之各種實施例。
用於此類型之IPS顯示器的液晶材料描述於例如DE 195 28 104中。
此外,已報告所謂「
邊緣場轉換」(FFS)顯示器(尤其參見S.H. Jung等人,Jpn. J. Appl. Phys.,第
43卷,第3期,2004,1028),其在同一基板上含有兩個電極,其中之一者以梳形方式構造且另一者為非結構化的。從而產生強的、所謂的「
邊緣場」,亦即接近電極之邊緣的強電場,且在整個單元中,產生具有強垂直分量亦及強水平分量之電場。FFS顯示器之對比度具有低視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質,及通常聚醯亞胺配向層,該配向層向LC介質之分子提供平面配向。
IPS及FFS電光型式之液晶顯示器尤其適用於現代桌上型監視器、電視機及多媒體應用。根據本發明之液晶介質較佳用於此類型之顯示器。一般而言,具有相當低介電各向異性值之正介電性液晶介質用於FFS顯示器中,但在一些情況下,具有介電各向異性僅約為3或甚至更低之液晶介質亦用於IPS顯示器中。
藉由HB-FFS型式已實現進一步之改良。與傳統FFS技術相比,HB-FFS型式之獨特特點中之一者為其實現較高透射率,從而允許以較少能耗操作面板。
另一最近開發之型式為XB-FFS型式,其中液晶介質另外含有具有低介電各向異性之極性液晶化合物。
適用於LCD且尤其適用於FFS及IPS顯示器之液晶組合物為先前技術中已知的,例如來自JP 07-181 439 (A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851及WO 96/28 521。然而,此等組合物具有某些缺點。除了其他缺陷之外,它們中之大多數不利地導致長定址時間,具有不充分的電阻率值及/或需要過高操作電壓。操作特性亦及貯藏壽命之改良在本文中為必要的。
FFS及IPS顯示器可作為主動矩陣顯示器(AMD)或被動矩陣顯示器(PMD)操作。在主動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由整合式非線性主動元件,諸如(例如)薄膜電晶體(TFT)來定址,而在被動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由如先前技術已知之多工方法來定址。
根據本發明之顯示器較佳地為主動矩陣,較佳為TFT之矩陣。然而,根據本發明之液晶亦可有利地用於具有其他已知定址手段之顯示器中。
面內轉換(IPS)及邊緣場轉換(FFS)技術之典型應用為監視器、筆記型電腦、電視、行動電話、平板PC等。
IPS及FFS技術均具有優於其他LCD技術之某些優點,諸如(例如)垂直配向(VA)技術,例如對比度之寬視角依賴性。
提供其他液晶介質及其在具有高透射率、良好的黑色狀態及高對比率之顯示器中的用途為現代FFS及IPS應用之主要挑戰。另外,現代應用亦需要良好的低溫穩定性及快速的定址時間。
迄今為止,尚不可能設計出具有高對比率,例如高彈性常數K
av、低溫穩定性以及低回應時間的適合LC介質。因此,此類裝置中之整個圖像品質仍需要進一步改良。
本發明之目標為提供液晶介質,尤其用於FFS及IPS顯示器,且亦用於TN、正VA或STN顯示器,且尤其用於像由TFT定址之彼等顯示器一樣的主動矩陣顯示器,此等液晶介質並不表現上文所指示之缺點或僅在較小程度上如此表現且較佳具有高比電阻、低臨限電壓、高介電各向異性、良好低溫穩定性(LTS)、快速回應時間及低旋轉黏度,且能夠實現高亮度。
此藉由提供如下文所描述及主張之液晶介質來實現。
在FFS顯示器之情況下,需要進一步最佳化回應時間、對比度、亮度及可靠性。然而,已發現先前技術之液晶材料通常並不同時實現所有此等要求。
現已出人意料地發現,含有式I與L1及/或L2之化合物組合的根據本發明之液晶介質
其中個別基團在請求項1中說明,
展示若干改良,尤其在用於FFS型式顯示器時,如良好溶解度,且能夠實現快速回應時間。
另外,根據本發明之液晶介質具有高清澈點、極佳低溫穩定性(LTS)且提供最佳動畫品質及改良之整體影像品質,尤其高對比度。
本發明係關於液晶介質,其特徵在於其包含一或多種式I化合物
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
R
1H原子、具有1至12個C原子之烷基或烷氧基或具有2至12個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個CH
2基視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子或具有3至12個C原子之環烷基或環烷氧基置換,其中一或多個H原子可經鹵素原子,較佳經環戊基或環戊基氧基置換,
Y
0H原子或CH
3,
X
1-CN、-SCN、鹵素原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經鹵素原子,較佳經F、CF
3或OCF
3置換,及
L
1至L
4彼此獨立地為H或F;
及一或多種選自式L1及L2之化合物,
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
R
0具有1至12個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換,
R
2具有1至6個C原子之烷基或具有2至6個C原子之烯基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換;
Y
1及Y
2H、F或Cl,
Y
0H或CH
3;
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
R
0具有1至12個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換,
X
2F原子或具有1至6個C原子之烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經F原子,較佳經F、CF
3或OCF
3置換,及
Y
1及Y
2H、F或Cl,
Y
0H或CH
3。
表示 |
根據本發明之液晶介質尤其適用於基於正介電性液晶及其聚合物穩定化變體之FFS、HB-FFS、XB-FFS及IPS型式的液晶顯示器。
本發明進一步係關於如上文及下文所描述之液晶介質用於電光目的之用途,尤其用於液晶顯示器、快門眼鏡、LC窗、3D應用,較佳用於TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-HB-FFS、PS-XB-FFS、SA-HB-FFS、SA-XB-FFS、聚合物穩定化SA-HB-FFS、聚合物穩定化SA-XB-FFS、正VA及正PSA-VA顯示器、極佳用於FFS、HB-FFS、IPS、PS-HB-FFS及PS-IPS顯示器。
本發明進一步係關於含有如上文及下文所描述之液晶介質的電光液晶顯示器,尤其TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-HB-FFS、PS-XB-FFS、SA-HB-FFS、SA-XB-FFS、聚合物穩定化SA-HB-FFS、聚合物穩定化SA-XB-FFS、正VA或正PS-VA顯示器,較佳FFS、HB-FFS、IPS、PS-HB-FFS或PS-IPS顯示器。
WO 2009/100810 A1描述用於顯示器之LC介質,其包含一或多種用於各種裝置中之下式正介電性化合物:
然而,WO 2009/100810 A1之實例中的LC介質具有相對低彈性常數K
1、K
2及K
3。就影像品質,尤其對比率而言,此為不利的。另外,WO 2009/100810 A1之LC介質具有相對高旋轉黏度γ
1。
在本申請案中,所有原子亦包括其同位素。在本發明之一些實施例中,一或多個氫原子(H)可經氘(D)置換;高度氘化能夠實現或簡化化合物之分析測定,尤其在低濃度之情況下。
在式I、L1及L2中,若R
0、R
1或R
2較佳表示烷基及/或烷氧基,則此可為直鏈或分支鏈。其較佳為直鏈,具有2、3、4、5或6個C原子,且因此較佳表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基,此外表示甲基、甲氧基。R
0較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之烷氧基。
氧雜烷基較佳表示直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基);2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基);2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基;2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基。
若R
0、R
1或R
2表示烷氧基或氧雜烷基,則其亦可含有一或多個額外氧原子,其限制條件為氧原子彼此不直接鍵聯。
在另一較佳實施例中,R
0、R
1及R
2中之一或多者係選自由以下組成之群:
、-S
1-F、-O-S
1-F、-O-S
1-O-S
2,其中S
1為C
1-12-伸烷基或C
2-12-伸烯基,且S
2為H、C
1-12-烷基或C
2-12-烯基,且極佳R
0、R
1及R
2中之一或多者係選自由以下組成之群:
、-OCH
2OCH
3、-O(CH
2)
2OCH
3、-O(CH
2)
3OCH
3、-O(CH
2)
4OCH
3、-O(CH
2)
2F、-O(CH
2)
3F、-O(CH
2)
4F。
若R
0、R
1或R
2表示烯基,則此可為直鏈或分支鏈。其較佳為直鏈且具有2至10個C原子。因此,其尤其表示乙烯基;丙-1-烯基或丙-2-烯基;丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基;戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基;己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基;庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基;辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基;壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基;癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。
若R
0、R
1或R
2表示至少經鹵素單取代之烷基或烯基,則此基團較佳為直鏈,且鹵素較佳為F或Cl。在多取代之情況下,鹵素較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況下,氟或氯取代基可處於任何所需位置,但較佳處於ω位置。
在式I及L2中,X
1及X
2較佳為F、Cl或具有1、2或3個C原子之單氟化或多氟化烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之單氟化或多氟化烯基。X
1及X
2尤其較佳為F、Cl、CF
3、CHF
2、OCF
3、OCHF
2、OCFHCF
3、OCFHCHF
2、OCF
2CH
3、OCF
2CHF
2、OCF
2CF
2CHF
2、OCFHCF
2CF
3、OCFHCF
2CHF
2、OCF
2CF
2CF
3、OCF
2CF
2CClF
2、OCClFCF
2CF
3、OCH=CF
2或CH=CF
2,極尤其較佳為F或OCF
3,此外為CF
3、OCF=CF
2、OCHF
2或OCH=CF
2。
在式I及其子式之化合物中,R
1較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,極佳表示甲基、乙基或丙基,最佳表示正丙基。
較佳式I化合物為其中L
1及L
2表示H或F、極佳L
1及L
2均表示F的彼等化合物。L
3及L
4較佳均表示F。
在一較佳實施例中,式I化合物可選自式I-1至I-24之彼等化合物:
其中
R
1表示H原子、具有1至6個C原子之烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子,較佳經F原子或具有3至6個C原子之環烷基或環烷氧基置換,其中一或多個H原子可經鹵素原子,較佳經環戊基或環戊基氧基置換,
Y
0表示H原子或CH
3,較佳為H原子,及
X
1表示CN、-SCN、鹵素原子,較佳F原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經鹵素原子,較佳經F原子,最佳經F、CF
3或OCF
3置換。
儘管式I中之取代基R
1的選擇不受特別限制,但選擇R
1為具有1至6個C原子之烷基或環烷基尤其有利,其中選自由以下組成之群的R
1尤其較佳:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、環戊基。Y
0亦可由CH
3基團表示。
特定言之,顯示自由下式I-4-1表示之彼等化合物選擇式I化合物為高度有利的:
其中
R
1表示H原子、具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,其中一或多個H原子可經鹵素原子,較佳F原子或具有3至6個C原子之環烷基或環烷氧基,較佳環戊基或環戊基氧基置換,
X
1表示F原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基,其中一或多個H原子經F原子,較佳經F、CF
3或OCF
3置換,及
Y
0表示CH
3基團或H原子。
在一尤其較佳實施例中,式I-4-1中之R
1選自由以下組成之群:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基且X
1由F原子表示。在又另一較佳實施例中,式I-4-1中之R
1可由環戊基表示。
介質中式I或其子式之化合物的比例較佳地為2至35重量%,極佳為3至30重量%,最佳為4至20重量%。
在一尤其較佳實施例中,通式L1及L2之化合物可由以下中之一者表示:
其中
R
0為具有1至12個C原子之烷基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子,較佳經具有1至4個C原子之烷基、具有2至6個C原子之烯基或烯基氧基或具有3至6個C原子之環烷基或環烷基氧基置換,其中乙烯基、烯丙基或環戊基尤其較佳,
n 表示1、2、3、4或5,及
m 表示1、2、3或4。
在另一實施例中,一或多種式L1及L2之化合物由式L1-1及L2-1描述:
其中
R
0具有1至6個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換,
R
2具有1至6個C原子之烷基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換;
X
2F原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經F原子置換,及
Y
0H或CH
3。
極佳式L1化合物為選自由以下子式組成之群的彼等化合物:
其中Y
0為H或CH
3,較佳為H。
極佳為式L1-1a、L1-1b及L1-1c之化合物,最佳為式L1-1a化合物。
尤其較佳之式L2化合物為選自由以下子式組成之群的彼等化合物:
其中Y
0為H或CH
3,較佳為H。
極佳為式L2-1a、L2-1a、L2-1c、L2-1d及L2-1i之化合物,最佳為式L2-1i之化合物。
介質中式L1或L2或其子式之化合物的比例較佳為2至35重量%,極佳為3至30重量%,最佳為4至20重量%。
較佳地,介質含有1、2或3種式L1或L2或其子式之化合物。
較佳地,除式I及L1或L2之化合物以外,介質還含有一或多種選自下式之化合物:
其中
「alkyl」及「alkyl*」彼此獨立地為C
1-6-烷基,且較佳表示乙基、丙基、丁基或戊基,極佳表示乙基、丙基或丁基。「alkenyl」及「alkenyl*」較佳表示C
2-6-烯基。極佳為式Z1及Z2之化合物。
較佳式Z1至Z6之化合物為選自以下子式之彼等化合物
。
在另一較佳實施例中,介質含有一或多種式Z1或其較佳子式之化合物及/或一或多種選自式Z2、Z3、Z4及Z5或其較佳子式之化合物。
較佳地,介質中之式Z1、Z2、Z3、Z4、Z5及Z6或其子式之化合物,諸如CC-3-V之總比例為按重量計10至65 wt%,極佳20至60 wt%,最佳25至55 wt%。在又一更佳實施例中,按LC介質之總重量計,式Z1-1化合物之使用濃度範圍在10 wt%至60 wt%、更佳在10 wt%至40 wt%。
較佳地,介質含有1、2或3種選自式Z1、Z2、Z3及Z4或其子式之化合物。
介質可另外包含一或多種以下通式之化合物:
其中
R'' 表示C
1-6-烷基、C
1-6-烷氧基或C
2-6-烯基,及
「alkenyl」 表示C
2-6-烯基,
式XII化合物較佳選自以下子式:
其中「alkyl」為甲基、丁基、戊基或己基
尤其較佳為式XIIa化合物。在式IXb中,「alkyl」較佳彼此獨立地表示
n-C
3H
7、
n-C
4H
9或
n-C
5H
11,尤其
n-C
3H
7。
較佳子式XIIa化合物係選自以下基團:
介質可另外包含一或多種選自下式之化合物:
其中L
1及L
2具有式I中所指示之含義,且R
1及R
2各自彼此獨立地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基,其各自具有至多6個C原子,且較佳地各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基;在式XIV化合物中,基團R
1及R
2中之至少一者較佳表示具有2至6個C原子之烯基。
介質可進一步包含一或多種式XIV化合物,其中基團R
1及R
2中之至少一者表示具有2至6個C原子之烯基,較佳為選自以下子式之彼等者:
其中「
alkyl」具有上文所指示之含義,且較佳表示甲基、乙基或丙基;
式XIV化合物較佳選自以下子式:
極佳為式XIVd1化合物;
在又另一實施例中,介質包含一或多種式XVI化合物,
其中R
1及R
2分別具有式I及L1中所指示之含義,且較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基。L表示H或F。
尤其較佳之式XVI化合物為以下子式之彼等化合物
其中
alkyl及alkyl* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,尤其乙基、丙基或戊基,及
alkenyl及alkenyl* 各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,尤其CH
2=CHC
2H
4、CH
3CH=CHC
2H
4、CH
2=CH及CH
3CH=CH。
尤其較佳為式XVIb及XVIc之化合物。極尤其較佳為以下子式之化合物
極佳為式XVIc2化合物;
- 介質包含一或多種下式之化合物:
其中
R
1及R
2分別具有式I及L1中所指示之含義,且較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基。L表示H或F。
極佳為式XVIIa化合物,其中L為H。極佳為式XVIIb化合物,其中L為F。
在根據本發明之一個較佳實施例中,除式I與L1及/或L2之化合物以外,LC介質還含有一或多種選自式Y及B之化合物
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
R
1,R
2針對式I中之R
1所給出之含義中之一者,
R
3針對R
1所給出之含義中之一者,
Z
x,Z
y-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2O-或單鍵,較佳為單鍵,
Z
zCH
2O或單鍵,
Y
1O或S,
L
1-4H、F或Cl,較佳H或F,極佳F,
x,y 0、1或2,其中x+y≤3,
z 0或1,
其中在式B中,二苯并呋喃或二苯并噻吩基團亦可進一步經甲基或甲氧基取代,且
其中式Y化合物含有至少一個為F或Cl、較佳F之取代基L
1-4。
較佳地,根據此第一較佳實施例之LC介質含有一或多種式I與L1及/或L2之化合物、一或多種選自式Z1、Z2及Z3之化合物及一或多種選自式Y及B之化合物。
根據此第一較佳實施例之LC介質尤其適用於HB-FFS或PS-HB-FFS型式之LC顯示器。
在根據本發明之第二較佳實施例中,LC介質不含有式Y或B之化合物。
在式Y及其子式之化合物中,R
1及R
2較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,此外表示具有2至6個C原子之烯基,尤其乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、3-丁烯基、1E-戊烯基、3E-戊烯基或4-戊烯基。
在式Y及其子式之化合物中,較佳地,基團L
1及L
2均表示F。在本發明之另一較佳實施例中,在式Y及其子式之化合物中,基團L
1及L
2中之一者表示F且另一者表示Cl。
在本發明之一較佳實施例中,介質含有一或多種選自以下子式之式Y化合物
其中L
1、L
2、R
1、R
2、Z
x、Z
y、x及y具有式Y中給出之含義或上文式I中給出之較佳含義中之一者,
a 表示1或2,
b 表示0或1,
L
3,L
4表示F或Cl,較佳F,及
L
5表示H原子或CH
3。
表示 |
較佳地,在式Y1及Y2之化合物中,L
1及L
2均表示F或L
1及L
2中之一者表示F且另一者表示Cl,或L
3及L
4均表示F或L
3及L
4中之一者表示F且另一者表示Cl。
較佳地,介質包含一或多種選自由以下子式組成之群的式Y1化合物
其中
a表示1或2,
「
alkyl」及「
alkyl*」各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,
「
alkenyl」表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,及
L
5表示H原子或CH
3。
「
alkenyl」較佳表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
極佳地,介質含有一或多種選自式Y1-1、Y1-2、Y1-7、Y1-12、Y1-17、Y1-22、Y1-40、Y1-41、Y1-42、Y1-44、Y1-50及Y1-68之式Y1化合物。L
5較佳表示H原子。
更佳地,介質包含一或多種選自由以下子式組成之群的式Y2化合物:
其中
「
alkyl」及「
alkyl*」各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,及
「
alkenyl」表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵,及
L
5表示H原子或CH
3,較佳H原子。
「
alkenyl」較佳表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
極佳地,介質含有一或多種選自式Y2-2及Y2-10之式Y2化合物。
介質中式Y1或其子式之化合物的比例較佳為0至10重量%。
介質中式Y2或其子式之化合物的比例較佳為0至10重量%。
介質中式Y1及Y2或其子式之化合物的總比例較佳為1至20重量%,極佳為2至15重量%。
較佳地,介質含有1、2或3種式Y1及Y2或其子式之化合物,極佳選自式Y1-2、Y1-22、Y1-66、Y1-70、Y2-6及Y2-22。
在本發明之另一較佳實施例中,介質含有一或多種選自以下子式之式Y化合物:
其中L
1、L
2、R
1及R
2具有式Y中給出之含義中之一者或如式I及L1中給出之較佳含義中之一者。
較佳之式Y3化合物係選自由以下子式組成之群
其中,
「
alkyl」及「
alkyl*」各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,
「
Alkenyl」及「
Alkenyl*」各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,及
O表示氧原子或單鍵。
「
Alkenyl」及「
Alkenyl*」較佳表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
尤其較佳之式Y3化合物係選自由以下子式組成之群:
其中「
Alkoxy」及「
Alkoxy*」各自彼此獨立地較佳表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。
較佳地,在式Y3及其子式之化合物中,L
1及L
2均表示F。更佳地,在式Y3化合物中,基團L
1及L
2中之一者表示F且另一者表示Cl。
介質中式Y3或其子式之化合物的比例較佳為1至10重量%,極佳為1至6重量%。
較佳地,介質含有1、2或3種式Y3或其子式,較佳式Y3-6,極佳式Y3-6A之化合物。
在本發明之另一較佳實施例中,介質含有一或多種選自子式Y4之式Y化合物
其中R
1及R
2各自彼此獨立地具有上文式Y中所指示之含義中之一者,及
各自彼此獨立地表示
其中L
5表示F或Cl,較佳F,且L
6表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2F或CHF
2,較佳F,且較佳地,環G、I及K中之至少一者與未經取代之苯不同。
較佳之式Y4化合物係選自由以下子式組成之群:
其中
R 表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,
R* 表示具有2至7個C原子之直鏈烯基,
(O) 表示氧原子或單鍵,且m表示1至6之整數。
R*較佳表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
R較佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。
介質中式Y4或其子式之化合物的比例較佳為1至10重量%,極佳為1至6重量%。
尤其較佳化合物係以下子式之彼等化合物
其中
alkyl及alkyl* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,尤其乙基、丙基或戊基。
使用以下化合物尤其有利:
。
在本發明之另一較佳實施例中,介質含有一或多種選自由以下子式組成之群的式Y化合物
其中R
5具有上文式Y中針對R
1所指示之含義中之一者,「alkyl」表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,L
x表示H或F,X表示F、Cl、OCF
3、OCHF
2或OCH=CF
2,d表示0或1,且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。
此等化合物中之R
5尤其較佳為C
2-6-烷基或-烷氧基或C
2-6-烯基,d較佳為1。此等化合物中之X尤其較佳為F。根據本發明之LC介質較佳包含量≥5重量%之一或多種上述式之化合物。
在式B及其子式之化合物中,R
1及R
3較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,尤其甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基,此外表示具有2至6個C原子之烯基,尤其乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、3-丁烯基、1E-戊烯基、3E-戊烯基或4-戊烯基。
在本發明之一較佳實施例中,介質含有一或多種選自以下子式之式B化合物
其中L
1、L
2、R
1及R
3具有式B中所給出之含義。
較佳之式B1化合物係選自以下子式:
其中R
1及R
3獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,其中一或多個CH
2基團視情況經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換。極佳為式B1-1及B1-2之化合物,其中兩個基團(O)均表示氧原子,且R
1及R
3獨立地表示烷基,該烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,其較佳為直鏈。極佳地,一個「alkyl」為乙基且另一個「alkyl」為正戊基。
極佳為式B1-2化合物。
較佳地,式B1-1化合物係選自式B1-1-1至B1-1-10,較佳式B1-1-6之化合物之群,
其中
alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,
alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,
alkoxy及alkoxy*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基。
較佳地,式B1-2化合物係選自式B1-2-1至B1-2-10,較佳式B1-2-6之化合物之群,
其中
alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,
alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,
alkoxy及alkoxy*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基。
視情況,介質包含一或多種式B1-1A及/或B1-2A之化合物
其中
(O) 表示O或單鍵,
R
IIIA表示具有至多7個C原子之烷基或烯基或基團Cy-C
mH
2m+1-,
m及n 相同或不同地為0、1、2、3、4、5或6,較佳為1、2或3,極佳為1,
Cy 表示具有3、4或5個環原子之環脂族基,其視情況經各自具有至多3個C原子之烷基或烯基或經鹵素或CN取代,且較佳表示環丙基、環丁基或環戊基。
式B1-1A及/或B1-2A之化合物替代地或除式B1-1及B1-2之化合物以外,較佳另外包含於介質中。
極佳之式B1-1A及/或B1-2A化合物如下:
其中烷氧基表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基或可替代地-(CH
2)
nF,其中n為2、3、4或5,較佳C
2H
4F。
介質中式B1或其子式之化合物的比例較佳為1至20重量%,極佳為1至15重量%。
較佳地,介質含有1、2或3種式B1或其子式之化合物。
在本發明之較佳實施例中,介質可包含一或多種式B2-2化合物
其中
R
1,R
3相同或不同地表示H、具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,其中此等基團中之一或多個CH
2基團視情況彼此獨立地經-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、
、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中此外一或多個H原子可經鹵素置換。
式B2-2化合物較佳選自式B2-2-1至B2-2-10之化合物之群:
其中R
3表示具有1至6個C原子之烷基,較佳為乙基、正丙基或正丁基,或可替代地環丙基甲基、環丁基甲基或環戊基甲基,或可替代地-(CH
2)
nF,其中n為2、3、4或5,較佳為C
2H
4F。
尤其較佳之式B2化合物係選自以下子式:
介質中式B2或其子式之化合物的比例較佳為1至20重量%,極佳為1至15重量%。
較佳地,LC介質含有1、2或3種式B2或其子式之化合物。
較佳之式B3化合物係選自以下子式:
其中R
1具有式B3中所給出之含義中之一者且較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,更佳表示乙基或丙基,最佳表示丙基,且X
1具有式B3中所給出之含義中之一者且較佳表示CF
3或OCF
3。
較佳之式B3化合物係選自以下子式:
其中R
1具有式B3中所給出之含義中之一者且較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,極佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,更佳表示乙基或丙基,最佳表示丙基。
最佳為式B3-1-1及B3-2-2之化合物。
在一較佳實施例中,介質含有一或多種式B或其子式B1、B2、B3、B1-1、B1-2、B2-1、B2-2、B2-3、B3-1、B3-2、B3-1-1、B3-1-2、B3-2-1及B3-2-2之化合物,其中二苯并呋喃或二苯并噻吩基團經甲基或甲氧基,較佳經甲基或甲氧基取代,較佳在對位置取代至取代基F,極佳在對位置取代至取代基F (即在間位置取代至端基R
2或X
1)。
LC介質中式B3或其子式之化合物的比例較佳為1至20重量%,極佳為1至10重量%。
較佳地,LC介質含有1、2或3種式B3或其子式之化合物。
較佳地,介質中式Y及B或其子式之化合物的總比例為2至25重量%,極佳為3至20重量%。
另外較佳實施例如下所指示:
- 介質包含一或多種選自以下子式之式Y化合物:
其中R
1、R
2、L
1、L
2、X、x及Z
x具有式Y中所給出之含義,且其中環X中之至少一者為伸環己烯基。
較佳地,基團L
1及L
2均表示F。更佳地,基團L
1及L
2中之一者表示F且另一者表示Cl。
式LY化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中R
1具有上文式Y中所指示之含義,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R
1較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,尤其CH
3、C
2H
5、
n-C
3H
7、
n-C
4H
9、
n-C
5H
11、CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
極佳為式LY4化合物。
較佳地,介質含有1、2或3種式LY,極佳地式LY4之化合物。
介質中式LY或其子式之化合物的比例較佳為1至10重量%。
- 介質包含一或多種選自以下子式之式Y化合物:
其中R
1、R
2、L
1、L
2、Y、y及Z
y具有式Y中所給出之含義,且其中環Y中之至少一者為四氫哌喃。
式AY化合物較佳選自由以下子式組成之群:
其中R
1具有上文所指示之含義,「alkyl」表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R
1較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,尤其CH
3、C
2H
5、
n-C
3H
7、
n-C
4H
9、
n-C
5H
11、CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
- 介質不含有式Y、B、LY或AY之化合物。
- 介質不含有具有經F或Cl在2-及3-位置取代之1,4-伸苯基的化合物。
- 介質另外包含一或多種選自下式之化合物:
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義:
R
0針對式I中之R
1所給出之含義中之一者,
X
0F、Cl、CN、SF
5、SCN、NCS、具有至多6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯基氧基,及
Y
1-6H或F,
Y
0H或CH
3。
較佳之式II及式III之化合物為其中Y
0為H之彼等化合物。
更佳之式II及式III之化合物為其中R
0表示具有1至6個C原子之烷基、極佳乙基或丙基,且X
0表示F或OCF
3、極佳F之彼等化合物。
介質可包含一或多種選自以下子式之式II化合物:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
較佳化合物為式II1、II2及II3之彼等化合物,極佳為式II1及II2之彼等化合物。
在式II1至II7之化合物中,R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基,極佳乙基或丙基,且X
0較佳表示F或OCF
3,極佳F。
介質可含有一或多種如上文及下文所描述之式II或其子式之化合物,其中Y
0為CH
3,極佳地,根據此較佳實施例之介質包含一或多種選自以下子式之式II化合物:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
較佳化合物為式IIA1、IIA2及IIA3之彼等化合物,極佳為式IIA1及IIA2之彼等化合物。
在式IIA1至IIA7之化合物中,R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基,極佳乙基或丙基,且X
0較佳表示F或OCF
3,極佳F。
-介質包含一或多種選自以下子式之式III化合物:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
較佳化合物為式III1、III4、III6、III16、III19及III20之彼等化合物。
在式III1至III21之化合物中,R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基,極佳乙基或丙基,X
0較佳表示F或OCF
3,極佳F,且Y
2較佳表示F。
介質含有一或多種如上文及下文所描述之式III或其子式之化合物,其中Y
0為CH
3,極佳地,根據此較佳實施例之介質包含一或多種選自以下子式之式III化合物:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
較佳化合物為式IIIA1、IIIA4、IIIA6、IIIA16、IIIA19及IIIA20之彼等化合物。
在式IIIA1至IIIA21化合物中,R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基,極佳乙基或丙基,X
0較佳表示F或OCF
3,極佳F,且Y
2較佳表示F。
介質另外包含一或多種選自下式之化合物:
其中
R
0,X
0及Y
1-5具有式II及式III中所指示之含義,
Z
0表示-C
2H
4-、-(CH
2)
4-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C
2F
4-、-CH
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-或-OCF
2-,在式V及VI中亦表示單鍵,在式V及VIII中亦表示-CF
2O-,
r 表示0或1,及
s 表示0或1。
式IV化合物較佳選自下式:
其中R
0及X
0具有式II及式III中所指示之含義。
R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F或OCF
3,此外表示OCF=CF
2或Cl;
式IVa化合物較佳選自以下子式:
式IVb化合物較佳由下式表示:
式IVc化合物較佳選自以下子式:
其中R
0具有式II中所指示之含義且較佳為丙基或戊基。
式IVc化合物,尤其式IVc1化合物較佳以1-20重量%,尤其較佳2-15重量%之量用於根據本發明之混合物中。
式V化合物較佳選自以下子式:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F及OCF
3,此外表示OCHF
2、CF
3、OCF=CF
2及OCH=CF
2;
- 式VI化合物較佳選自以下子式:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F、此外表示OCF
3、CF
3、CF=CF
2、OCHF
2及OCH=CF
2。
式VII化合物較佳選自以下子式:
其中R
0及X
0具有式II中所給出之含義。
R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X0較佳表示F,此外表示OCF
3、OCHF
2及OCH=CF
2。
在一些實施例中,介質另外包含一或多種選自下式之化合物:
其中
R
0及X
0各自彼此獨立地具有式II中所指示之含義中之一者,
Y
1-4各自彼此獨立地表示H或F,
Y
5表示H或CH
3,較佳H。
X
0較佳為F、Cl、CF
3、OCF
3或OCHF
2。
R
0較佳表示各自具有至多6個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基。
極佳地,根據本發明之介質包含一或多種式XXa化合物,
其中R
0具有式L1中所指示之含義。R
0較佳表示直鏈烷基,尤其乙基、正丙基、正丁基或正戊基且極尤其較佳正丙基。
式XX,尤其式XXa之化合物較佳以0-15重量%、尤其較佳以1-10重量%之量用於根據本發明之混合物中。
極佳地,根據本發明之介質包含一或多種式XXIa化合物,
其中R
0具有式L1中所指示之含義。R
0較佳表示直鏈烷基,尤其乙基、正丙基、正丁基或正戊基且極尤其較佳正丙基。
式XXI,尤其式XXIa之化合物較佳以1-15重量%、尤其較佳以2-10重量%之量用於根據本發明之混合物中。
更佳地,根據本發明之介質包含一或多種式XXIIIa化合物,
其中R
0具有式L1中所指示之含義。R
0較佳表示直鏈烷基,尤其乙基、正丙基、正丁基或正戊基且極尤其較佳正丙基。
式XXIII,尤其式XXIIIa之化合物較佳以0.5-5重量%,尤其較佳以0.5-2重量%之量用於根據本發明之混合物中。
介質另外包含一或多種式XXIV化合物,
其中R
0、X
0及Y
1-6具有式III中所指示之含義,s表示0或1,及
表示 | 。 |
在式XXIV中,X
0亦可表示具有1至6個C原子之烷基或具有1至6個C原子之烷氧基。烷基或烷氧基較佳為直鏈。
R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F;
式XXIV化合物較佳選自以下子式:
其中R
0、X
0及Y
1具有式III中所指示之含義。R
0較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F,且Y
1較佳為F;
-
較佳為
R
0為具有2至6個C原子之直鏈烷基或烯基;
介質可進一步包含一或多種下式之化合物:
其中R
1及X
0分別具有式I中針對R
1及X
1所指示之含義。R
1較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F或Cl。在式XXIV中,X
0極其較佳表示Cl。
介質包含一或多種下式之化合物:
其中R
1及X
0分別具有式I中針對R
1及X
1所指示之含義。R
1較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F。根據本發明之介質尤其較佳地包含一或多種式XXIX化合物,其中X
0較佳表示F。
式XXVI至XXIX之化合物較佳以1-20重量%、尤其較佳以1-15重量%之量用於根據本發明之混合物中。尤其較佳之混合物包含至少一種式XXIX化合物。
在一些其他實施例中,介質包含一或多種下式之化合物:
其中R
1及R
2分別具有式I及L1中所指示之含義,且較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基。
極佳地,根據本發明之介質包含一或多種式XXIXa化合物:
其中R
1具有式I中所指示之含義,且較佳地表示直鏈烷基,尤其乙基、正丙基、正丁基或正戊基且極尤其較佳正丙基。
式XXIXa化合物較佳以1-15重量%、尤其較佳以2-10重量%之量用於根據本發明之混合物中。
介質可進一步包含一或多種以下具有下式之嘧啶或吡啶化合物的化合物:
其中R
1及X
0分別具有式I中針對R
1及X
1所指示之含義。R
1較佳表示具有1至6個C原子之烷基。X
0較佳表示F。根據本發明之介質尤其較佳地包含一或多種式XXX1化合物,其中X
0較佳表示F。式XXX1至XXX3之化合物較佳以1-20重量%、尤其較佳以1-15重量%之量用於根據本發明之混合物中。
介質可另外包含一或多種下式之化合物:
其中L、R
1及R
2分別具有式L1中針對Y
1、R
0及R
2所指示之含義。R
1及R
2較佳表示各自具有至多6個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基。
更佳之LC介質係選自以下較佳實施例,包括其任何組合:
• 式I化合物與式L1化合物組合
• 式I化合物與式L2化合物組合
• 式I化合物與式L1化合物及式Z1化合物組合
• 式I化合物與式L2化合物及式Z1化合物組合
- 介質包含一或多種式I或其子式及L1及/或L2之化合物及一或多種選自由以下組成之群的化合物:式Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Y、B、LY、AY、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、XII、XIV、XV、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XVIII、XIX、XX、XXI、XII、XXIII、XXIV、XXV、XXVI、XXVII、XXVIII、XXIX、XXX1、XXX2、XXX3、XXXI、XXXII、XXXIII及XXXIV及其子式。
- 介質包含一或多種式I或其子式及L1及/或L2之化合物及一或多種選自由以下組成之群的化合物:式Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Y、B、II、III、IV、VI、XIV、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XX、XII、XXIII、XXIX、XXXI及XXXIV及其子式。
- 介質包含一或多種式II化合物,較佳選自由式II1、II2及II3組成之群,極佳地選自式II1及II2。此等化合物中之各者的個別濃度較佳為2至15重量%。此等化合物之總濃度較佳為5至25重量%。
- 介質包含一或多種式III化合物,較佳選自由式III1、III4、III6、III16、III19及III20組成之群,極佳地選自由式III1、III6、III16及III20組成之群。此等化合物中之各者的個別濃度較佳為2至15重量%。此等化合物之總濃度較佳為5至30重量%。
- 介質包含一或多種式IV化合物,較佳選自式IVa或IVc,極佳選自式IVa1或IVc1,最佳式IVc1。此等化合物中之各者的個別濃度較佳為2至15重量%。此等化合物之總濃度較佳為5至20重量%。
- 介質包含一或多種式VI化合物,較佳選自式VIb。此等化合物中之各者的個別濃度較佳為1至20重量%。此等化合物之總濃度較佳為5至20重量%。
- 介質包含一或多種式Z1化合物,較佳選自式Z1-1。此等化合物之總濃度較佳為1至25重量%。
- 介質包含一或多種式Z2化合物,較佳選自式Z2-1及Z2-2。此等化合物之總濃度較佳為2至35重量%,極佳為3至25重量%。
- 介質包含5至20重量%之式Z3,較佳式Z3-1之化合物。
- 介質包含5至20重量%之式Z4、較佳式Z4-1之化合物。
- 介質包含10至65重量%,極佳20至60重量%之式Z5化合物。
- 介質包含一或多種式XII,較佳式XIIa或式XIIb,極佳式XIIa,最佳式XIIa1之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至15重量%。
- 介質包含1至15重量%之式XIIb化合物。
- 介質包含一或多種式XIV,較佳式XIVd,極佳式XIVd1之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XVIb,較佳式XVIb1、XVIb2及/或XVI3之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至15重量%。
- 介質包含一或多種式XVIc,較佳式XVIc1、XVIc2及/或XVIc3之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至20重量%。
- 介質包含一或多種式XVIg、較佳地式XVIg1及/或XVIg2之化合物。此等化合物之總濃度較佳為5至25重量%。
- 介質包含一或多種選自由式XVIIa、XVIIb及XVIIc,極佳由其中L為H之式XVIIa及其中L為F之式XVIIb組成之群的化合物。此等化合物之總濃度較佳為0.5至5重量%。
- 介質包含一或多種式XX,較佳式XXa之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXI、較佳地式XXIa之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXIII、較佳式XXIIIa之化合物。此等化合物之濃度較佳為0.5至5重量%。
- 介質包含一或多種式XXIX,較佳式XXIXa之化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXX化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXXI化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXXI化合物。此等化合物之濃度較佳為2至10重量%。
- 介質包含一或多種式XXXIV化合物。此等化合物之濃度較佳為1至5重量%。
- 介質包含一或多種式I,較佳地式I1及L1及/或L2之化合物、一或多種選自由式Z1、Z2及Z3或其子式組成之群的化合物、一或多種選自由式IX、X及XIV或其子式組成之群的化合物、一或多種選自由式II、III、IV、VI、XX、XXIII及XXIX或其子式組成之群的化合物,及一或多種選自由式XII、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXXI及XXXIV或其子式組成之群的化合物。
- 介質包含一或多種式I,較佳地式I1、L1及/或L2之化合物、一或多種選自由式Z1、Z2、Z3、Z4及Z5或其子式組成之群的化合物、一或多種選自由式XIVd或其子式組成之群的化合物、一或多種選自由式II、III、IVc、VIb、XXa、XXIIIa及XXIXa或其子式組成之群的化合物,及一或多種選自由式XIIb、XVIb、XVIc、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXXI及XXXIV或其子式組成之群的化合物。
- 介質包含一或多種式I,較佳地式I1、L1及/或L2之化合物、一或多種選自由式Z1、Z2及Z3或其子式組成之群的化合物、一或多種式Y,較佳地選自由式Y1與Y2組成之群的化合物、一或多種選自由式IX、X及XIV或其子式組成之群的化合物、一或多種選自由式II、III、IV、VI、XX、XXIII及XXIX或其子式組成之群的化合物,及一或多種選自由式XII、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXX及XXXIV或其子式組成之群的化合物。
- 介質包含一或多種式I,較佳地式I1、L1及/或L2之化合物、一或多種選自由式Z1、Z2、Z3、Z4及Z5或其子式組成之群的化合物、一或多種式B,較佳地選自由式B1、B2及B3組成之群的化合物、一或多種式XIVd或其子式的化合物、一或多種選自由式II、III、IVc、VIb、XXa、XXIIIa及XXIXa或其子式組成之群的化合物,及一或多種選自由式XIIb、XVIb、XVIc、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXXI及XXXIV或其子式組成之群的化合物。
- 除式I化合物以外,介質亦包含選自以下之群的其他化合物:式Z1、Z2、Z3、Y、B、IV、XII、XIV、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXI、XXIII、XXIX、XXX、XXXI及XXIV或其子式之化合物。
- 除式I化合物以外,介質亦包含選自以下之群的其他化合物:式Z1、Z2、Z3、IV、XII、XIV、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXI、XXIII、XXIX、XXX、XXXI及XXIV或其子式之化合物。
- 介質中式I或其子式之化合物的比例為1至30重量%,極佳2至25重量%,最佳2至20重量%。
- 混合物中式Z1、Z2、Z3、Z4及Z5或其子式之化合物的整體比例為10%至65%,極佳20%至60%。
- 混合物中式Y或其子式之化合物的整體比例為1至20%,極佳2至15%。
- 混合物中式B或其子式之化合物的整體比例為1至20%,極佳2至18%。
- 混合物中式II、III、IV-VIII、XVIII-XXIII及XXVII-XXX之化合物的整體比例為30至60重量%。
- 混合物中式XII-XV之化合物的整體比例為40至70重量%。
- 混合物中式XIV、XVIIa-c及XXXI-XXXIII之化合物的整體比例為0.5至15重量%。
本申請案中之術語「烷基(alkyl)」或「烷基*(alkyl*)」涵蓋具有1至6個碳原子之直鏈及分支鏈烷基,尤其直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基。具有2至5個碳原子之基團一般為較佳的。
術語「烯基(alkenyl)」或「烯基*(alkenyl*)」基團涵蓋具有2至6個碳原子之直鏈及分支鏈烯基,尤其直鏈基團。較佳烯基為C
2-C
7-1E-烯基、C
4-C
6-3E-烯基,尤其C
2-C
6-1E-烯基。尤其較佳烯基之實例為乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基及5-己烯基。具有至多5個碳原子之基團一般為較佳的,尤其CH
2=CH、CH
3CH=CH。
術語「氟烷基(fluoroalkyl)」較佳涵蓋具有末端氟之直鏈基團,亦即氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基及7-氟庚基。然而,不排除氟之其他位置。
術語「氧雜烷基(oxaalkyl)」或「烷氧基(alkoxy)」較佳地涵蓋式C
nH
2n+1-O-(CH
2)
m之直鏈基團,其中n及m各自彼此獨立地表示1至6。m亦可表示0。較佳地,n=1且m=1至6或m=0且n=1至3。更佳地,烷氧基或氧雜烷基亦可含有一或多個其他O原子,使得氧原子彼此不直接鍵聯。
經由合適選擇R
0及X
0之含義,可以所要方式修改定址時間、臨限電壓、透射特性線之陡度等。例如,與烷基及烷氧基相比,1E-烯基、3E-烯基、2E-烯基氧基及其類似基團通常導致較短定址時間、改良之向列趨勢及彈性常數k
33(彎曲)與k
11(傾斜)之間的較高比率。與烷基及烷氧基相比,4-烯基、3-烯基及其類似基團通常產生較低臨限電壓及較低k
33/k
11值。根據本發明之混合物的區別尤其在於高Δε值且因此具有與先前技術之混合物相比明顯較快的回應時間。
上文所提及之化學式的化合物之最佳混合比率實質上取決於所需特性、取決於上文所提及之化學式的組分之選擇及取決於可存在之任何其他組分的選擇。
可根據各種情況容易地確定上文所指示之範圍內的適合混合比率。
根據本發明之液晶介質中之上文所提及之化學式的化合物之總量並不關鍵。因此,混合物可包含一或多種用於最佳化各種特性之目的的其他組分。然而,觀測到對介質特性之所需改良的影響通常愈大,上文所提及之化學式的化合物之總濃度愈高。
在一尤其較佳實施例中,根據本發明之液晶介質包含式IV至VIII (較佳地,IV及V)之化合物,其中X
0表示F、OCF
3、OCHF
2、OCH=CF
2、OCF=CF
2或OCF
2-CF
2H。與式I、L1及/或L2、II及III之化合物的有利協同作用產生尤其有利的特性。特定言之,包含式I、L1及/或L2、II及III之化合物的混合物之區別在於其低臨限電壓。
可用於根據本發明之液晶介質中的上文所提及之化學式及其子式之個別化合物為已知的或可與已知化合物類似地製備。
本發明亦係關於製備如上文及下文所描述之液晶介質之製程,其藉由混合一或多種式I化合物與一或多種式L1及/或L2、Y1、Y2或Y3之化合物、一或多種式B化合物及一或多種選自由以下組成之群的化合物進行:式II、III、Z1、Z2、Z3、Z4、IV、VI、XIV、XII、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XX、XXIII、XXIX、XXXI及XXXIV。
在本發明之另一較佳實施例中,液晶介質另外包含一或多種可聚合化合物。可聚合化合物較佳選自式M
R
a-B
1-(Z
b-B
2)
m-R
bM
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
R
a及R
bP、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF
5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中此外一或多個不相鄰CH
2基團可各自彼此獨立地經-C(R
0)=C(R
00)-、-C≡C-、-N(R
00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其方式為使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯,且其中此外一或多個H原子可由F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換,其中若B
1及/或B
2含有飽和C原子,則R
a及/或R
b亦可表示經螺-鍵聯至此飽和C原子之基團,
其中基團R
a及R
b中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-,
P 可聚合基團,
Sp 間隔基團或單鍵,
B
1及B
2芳族基、雜芳族基、脂環族基或雜環基,較佳具有4至25個環原子,其亦可含有稠合環,且其未經取代或經L單取代或多取代,
Z
b-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-(CH
2)
n1-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-(CF
2)
n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR
0R
00或單鍵,
R
0及R
00各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,
m 表示0、1、2、3或4,
n1 表示1、2、3或4。
L P、P-Sp-、OH、CH
2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
x)
2、-C(=O)Y
1、-C(=O)R
x、-N(R
x)
2、視情況經取代之矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基,或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中另外一或多個H原子可由F、Cl、P或P-Sp-置換,
P及Sp 具有上文式M中所指示之含義,
Y
1表示鹵素,
R
x表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基,其中另外一或多個不相鄰CH
2基團可由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其方式為使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯,且其中另外一或多個H原子可由F、Cl、P或P-Sp-、具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳基氧基或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳基氧基置換。
尤其較佳之式M化合物為其中B
1及B
2各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮之彼等化合物,其中另外此等基團中之一或多個CH基團可由N、環己烷-1,4-二基置換,其中另外一或多個不相鄰CH
2基團可由O及/或S、1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基置換,其中所有此等基團可如對於上文式M所定義未經取代或經L單取代或多取代。
尤其較佳之式M化合物為B
1及B
2各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基之彼等化合物。
極佳之式M化合物選自下式:
其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
P
1,P
2,P
3可聚合基團,較佳選自乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧呾基及環氧基,
Sp
1,Sp
2,Sp
3單鍵或間隔基團,其中此外基團P
1-Sp
1-、P
2-Sp
2-及P
3-Sp
3-中之一或多者可表示R
aa,其限制條件為所存在之基團P
1-Sp
1-、P
2-Sp
2及P
3-Sp
3-中之至少一者不同於R
aa,較佳為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-CO-O-或-(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數。
R
aaH、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH
2基團可各自彼此獨立地經-C(R
0)=C(R
00)-、-C≡C-、-N(R
0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-取代,其方式為使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯,且其中另外一或多個H原子可由F、Cl、CN或P
1-Sp
1-,尤其較佳具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基、或烷氧基羰氧基置換(其中烯基及炔基具有至少二個C原子且分支鏈基具有至少三個C原子),
R
0,R
00H或具有1至12個C原子之烷基,
R
y及R
zH、F、CH
3或CF
3,
X
1,X
2,X
3-CO-O-、-O-CO-或單鍵,
Z
M1-O-、-CO-、-C(R
yR
z)-或-CF
2CF
2-,
Z
M2,Z
M3-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-或-(CH
2)
n-,其中n為2、3或4,
L F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,
L',L" H、F或Cl,
r 0、1、2、3或4,
s 0、1、2或3,
t 0、1或2,
x 0或1。
尤其較佳為式M2及M13之化合物。
更佳為三反應性化合物M15至M31,尤其M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M30及M31。
在式M1至M31之化合物中,基團
其中L在每次出現時相同或不同地具有上文或下文針對式M所給出之含義中之一者,且較佳為F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、C(CH
3)
3、CH(CH
3)
2、CH
2CH(CH
3)C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5或P-Sp-,極佳F、Cl、CN、CH
3、C
2H
5、OCH
3、COCH
3、OCF
3或P-Sp-,更佳F、Cl、CH
3、OCH
3、COCH
3或OCF
3,尤其F或CH
3。
較佳為 | ||||
或 | , |
較佳之式M1至M31之化合物為其中P
1、P
2及P
3表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氧呾基或環氧基,極佳丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基之彼等化合物。
更佳之式M1至M31之化合物為其中Sp
1、Sp
2及Sp
3為單鍵之彼等化合物。
更佳之式M1至M31之化合物為其中Sp
1、Sp
2及Sp
3中之一者為單鍵且Sp
1、Sp
2及Sp
3中之另一者不同於單鍵之彼等化合物。
更佳之式M1至M31之化合物為其中不同於單鍵之彼等基團Sp
1、Sp
2及Sp
3表示-(CH
2)
s1-X"-之彼等化合物,其中s1為1至6之整數,較佳為2、3、4或5,且X"為與苯環之鍵聯且為-O-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-或單鍵。
尤其較佳為包含一種、兩種或三種式M之可聚合化合物的液晶顯示器,該等可聚合化合物較佳選自式M1至M31。
更佳地,根據本發明之液晶介質包含一或多種選自下表E之可聚合化合物。
較佳地,液晶介質中之可聚合化合物,較佳地選自式M及表E之可聚合化合物的比例為0.01至5%,極佳為0.05至1%,最佳為0.1至0.5%。
觀測到,將一或多種可聚合化合物,如選自式M及表E之彼等可聚合化合物添加至液晶介質產生有利特性,如快回應時間。此類液晶介質尤其適用於PSA顯示器,其中其顯示低影像殘留、快速及全部聚合、在UV暴露之後穩定之較低預傾斜角的快速生成、高可靠性、在UV暴露之後的高VHR值,及高雙折射率。藉由適當選擇可聚合化合物,有可能增加液晶介質在更長UV波長下之吸收,從而有可能使用此類更長之UV波長進行聚合,此對顯示器製造製程有利。
可聚合基團P為適合於諸如(例如)自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合之聚合反應或適合於例如加成或縮合至主聚合物鏈上之聚合物類似反應的基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團,尤其含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之基團,及適合於與開環聚合之基團,諸如(例如)氧呾基或環氧基。
較佳基團P係選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、CH
2=CW
2-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
3-CH=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、HO-CW
2W
3-、HS-CW
2W
3-、HW
2N-、HO-CW
2W
3-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經一或多個如上文針對式M所定義之非P-Sp-之基團L取代,k
1、k
2及k
3各自彼此獨立地表示0或1,k
3較佳表示1,且k
4表示1至10之整數。
極佳基團P係選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、CH
2=CW
2-O-、CH=CW
2-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,尤其H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,k
1、k
2及k
3各自彼此獨立地表示0或1,k
3較佳表示1,且k
4表示1至10之整數。
極尤其較佳基團P係選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-,尤其CH
2=CH-CO-O-、CH
2=C(CH
3)-CO-O-及CH
2=CF-CO-O-,此外CH
2=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-O-CO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、
。
更佳之可聚合基團P係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧呾基及環氧基,最佳選自丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基。
若Sp不同於單鍵,則其較佳具有式Sp"-X",從而使得個別基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-,其中
Sp" 表示具有1至20個、較佳地1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中另外一或多個不相鄰CH
2基團可各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0)-、-Si(R
0R
00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
0)-、-N(R
0)-CO-N(R
00)-、-CH=CH-或-C≡C-取代,其方式為使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯,
X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
0)-、-N(R
0)-CO-、-N(R
0)-CO-N(R
00)-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
2=CY
3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R
0及R
00各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,及
Y
2及Y
3各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
00-或單鍵。
典型間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
0R
00-O)
p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R
0及R
00具有上文式M中指示之含義。
尤其較佳基團Sp及-Sp''-X''-為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。
尤其較佳基團Sp"在各種情況下為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
為了生產PSA顯示器,藉由在LC顯示器之基板之間的液晶介質中原位聚合,視情況同時向電極施加電壓,使包含於液晶介質中之可聚合化合物聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或兩個以上可聚合基團)。
根據本發明之PSA顯示器之結構對應於如在開始時所引用之先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何結構。不具有突出部之幾何結構較佳,尤其其中另外濾色器側上之電極未經結構化且僅TFT側上之電極具有槽的彼等幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構係描述於例如US 2006/0066793 A1中。
組合上文所提及之較佳實施例的化合物與上文所描述之聚合化合物引起根據本發明之液晶介質的低臨限電壓、低旋轉黏度及極好低溫穩定性同時連續高清澈點及高VHR值。
使用含有可聚合化合物之液晶介質使得能夠在PSA顯示器中快速建立尤其低的預傾斜角。尤其相比於來自先前技術之介質,液晶介質在PSA顯示器中展現顯著縮短之回應時間,尤其亦灰度回應時間。
一般較佳為具有向列型液晶相且較佳不具有對掌性液晶相之液晶介質。
本發明亦關於如上文及下文所描述之根據本發明之液晶介質用於電光目的之用途,尤其用於快門眼鏡中,用於3D應用,用在TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-FFS、正VA及正PSA-VA顯示器中,且關於含有如上文及下文所描述之根據本發明之液晶介質的電光顯示器,尤其前述類型,尤其TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-FFS、正VA (垂直配向)及正PSA-VA顯示器。
本發明亦係關於電光顯示器,諸如(例如)STN或MLC顯示器,其具有與框架一起形成單元之兩個平行外板、用於在外板上切換個別像素之整合式非線性元件,及位於單元中之具有正介電各向異性及高比電阻的向列型液晶介質,其中向列型液晶介質為如上文及下文所描述之根據本發明的液晶介質。
根據本發明之液晶介質使得能夠顯著變寬可用參數範圍。清澈點、低溫黏度、熱及UV穩定性及高光學各向異性之可達成組合遠優於利用先前技術之先前材料。
尤其式I化合物與式L1及/或L2之化合物及視情況與選自式II-XXXIII或其子式的組合使得液晶介質展示適中正介電各向異性且同時增加之介電常數(垂直於液晶分子之縱軸),同時維持低旋轉黏度及低比率γ
1/K
1值。此使得液晶顯示器,尤其FFS、HB-FFS、XB-FFS及IPS型式之液晶顯示器具有高亮度及透射及低回應時間。
根據本發明之液晶介質適用於行動應用及TFT應用,諸如(例如)行動電話及PDA。此外,根據本發明之液晶介質尤其適用於基於正介電性液晶之FFS、HB-FFS、XB-FFS及IPS顯示器。
根據本發明之液晶介質在保持向列相降至-20℃且較佳降至-30℃、尤其較佳降至-40℃且清澈點≥85℃,較佳≥90℃時,同時允許實現旋轉黏度γ
1≤120 mPa·s、尤其較佳≤100 mPa·s,從而使得能夠實現具有快速回應時間之極佳MLC顯示器。旋轉黏度係在20℃下測定。
在20℃及1 kHz下根據本發明之液晶介質的介電各向異性Δε較佳為≥+1.5,極佳為+3至+18。
根據本發明之液晶介質在20℃下的雙折射率Δn較佳為0.08至0.12,極佳為0.09至0.11。
根據本發明之液晶介質的旋轉黏度γ
1較佳為≤120 mPa·s,更佳≤110 mPa·s,極佳≤90 mPa·s。
根據本發明之液晶介質的比率γ
1/K
1(其中γ
1為旋轉黏度γ
1且K
1為傾斜變形之彈性常數)較佳≤7 mPa·s/pN,極佳≤6 mPa·s/pN,最佳≤5.5 mPa·s/pN。
根據本發明之液晶介質的向列相範圍較佳具有至少90℃、更佳至少100℃、尤其至少110℃之寬度。此範圍較佳至少自-25℃延伸至+90℃。
不言而喻,經由適當選擇根據本發明之液晶介質的組分,亦有可能在保持其他有利特性之情況下在較高臨限電壓下達成較高清澈點(例如高於100℃)或在較低臨限電壓下達成較低清澈點。在黏度相應地僅略微增加時,同樣有可能獲得具有較高Δε且因此具有低臨限值之液晶介質。根據本發明之MLC顯示器較佳地在第一古奇和塔瑞透射最小值(first Gooch and Tarry transmission minimum)[C.H. Gooch and H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch and H.A. Tarry, Appl. Phys.,第8卷,1575-1584, 1975]下操作,其中除了特別有利的電光學性質,諸如(例如)特性線之高陡度和對比度之低角度依賴性(德國專利30 22 818)外,在與在第二最小值下之類似顯示器中相同的臨限電壓下,較低介電各向異性係足夠的。此使得使用本發明之混合物在第一最小值下能夠獲得與包含氰基化合物之液晶介質之情況相比顯著更高的比電阻值。經由適當選擇個別組分及其重量比例,熟習此項技術者能夠使用簡單常規方法設定MLC顯示器之預先指定層厚度所必需的雙折射率。
電壓保持率(HR)之量測[S. Matsumoto等人,Liquid Crystals
5, 1320 (1989);K. Niwa等人, Proc. SID Conference, San Francisco,1984年6月,第304頁(1984);G. Weber等人, Liquid Crystals
5, 1381 (1989)]已展示,與包含式
之氰苯環己烷或式
之酯而非式I ST1、ST2、RV、IA及IB之化合物的類似混合物相比,包含式ST1、ST2、IA及IB之化合物的根據本發明之液晶介質在UV暴露時展現顯著較小的HR減少。
根據本發明之液晶介質的光穩定性及UV穩定性顯著較佳,亦即其在暴露於光、熱或UV時表現顯著更小之HR減小。
自偏光器、電極基底板及表面處理之電極建構根據本發明之MLC顯示器對應於此類顯示器之常見設計。術語常見設計在本文中廣義描述,且亦涵蓋MLC顯示器之所有衍生物及改型,尤其包括基於聚Si TFT或MIM之矩陣顯示器元件。
然而,根據本發明之顯示器與迄今習知的基於扭轉向列單元之顯示器之間的顯著差異在於選擇液晶層之液晶參數。
可根據本發明使用之液晶介質由本身習知之方式製備,例如藉由將一或多種如技術方案1之化合物與一或多種式II-XXXIV之化合物或與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言,將以較少量使用之所需量之組分有利地在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑,例如丙酮、氯仿或甲醇中之溶液,且例如藉由在充分混合之後蒸餾來再次移除溶劑。
LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且描述於文獻中之其他添加劑,諸如聚合引發劑、抑制劑、表面活性物質、光穩定劑、例如BHT、TEMPOL、微粒之抗氧化劑、自由基清除劑、奈米粒子等。例如,可添加0至15%之多色染料或對掌性摻雜劑或起始劑,如Irgacure®651或Irgacure®907。適合的穩定劑及摻雜劑如下表C及表D中所提及。
在本發明之一較佳實施例中,LC介質含有一或多種其他穩定劑,較佳選自由下式組成之群:
其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義:
R
a-d具有1至10個、較佳地1至6個、極佳地1至4個C原子之直鏈或分支鏈烷基,最佳地甲基,
X
SH、CH
3、OH或O
●,
A
S視情況經取代之具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀伸烷基,
n 1至6之整數,較佳3,及
s 為0或1。
較佳之式ST3之穩定劑選自式ST3A
其中n2為1至12之整數,且其中基團(CH
2)n
2中之一或多個H原子視情況經甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基置換。
極佳之穩定劑係選自由下式組成之群:
在一較佳實施例中,LC介質包含一或多種選自由式ST1-1、ST2-1、ST3-1、ST3-1及ST3-3組成之群的穩定劑。
在一較佳實施例中,LC介質包含一或多種選自表D之穩定劑。
較佳地,LC介質中之穩定劑,如式ST1至ST3之彼等穩定劑的比例為10至2000 ppm,極佳為30至1000 ppm。
在另一較佳實施例中,根據本發明之LC介質含有自配向(SA)添加劑,較佳濃度為0.1至2.5 wt.%。根據此較佳實施例之LC介質尤其適用於聚合物穩定化SA-FFS、SA-HB-FFS或SA-XB-FFS顯示器。
在一較佳實施例中,根據本發明之SA-FFS、SA-HB-FFS或SA-XB-FFS顯示器不含有聚醯亞胺配向層。在另一較佳實施例中,根據較佳實施例之SA-FFS、SA-HB-FFS或SA-XB-FFS顯示器含有聚醯亞胺配向層。
用於此較佳實施例之較佳SA添加劑選自包含液晶原基及直鏈或分支鏈烷基側鏈之化合物,直鏈或分支鏈烷基側鏈由一或多種選自羥基、羧基、胺基或硫醇基之極性錨定基團封端。
更佳SA添加劑含有一或多種視情況經由間隔基團附接至液晶原基或極性錨定基團之可聚合基團。此等可聚合SA添加劑可在與應用於PSA方法中之RM類似的條件下在LC介質中聚合。
用於誘導垂面配向,尤其用於SA-VA型式顯示器之適合SA添加劑揭示於例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US 2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。
在另一較佳實施例中,根據本發明之LC介質或聚合物穩定化SA-FFS、SA-HB-FFS或SA-XB-FFS顯示器含有一或多種選自下表F之自配向添加劑。
此外,有可能向液晶介質中添加例如0至15重量%之多色染料、此外奈米粒子、導電鹽,較佳4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之複雜鹽(參見例如Haller等人, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973))用於提高導電性,或添加用於改變向列相之介電各向異性、黏度及/或配向的物質。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
對於本發明而言及在以下實例中,藉助於首字母縮寫詞指示液晶化合物之結構,其中根據下表A至表C進行化學式之轉化。所有基團C
mH
2m+1、C
nH
2n+1及C
lH
2l+1或C
mH
2m-1、C
nH
2n-1及C
lH
2l-1分別為直鏈烷基或伸烷基,在各種情況下分別具有n、m及l個C原子。較佳n、m及l彼此獨立地為1、2、3、4、5、6或7。表A顯示化合物核之環元素的編碼,表B列出橋連單元,且表C列出分子之左側及右側端基之符號。首字母縮寫詞由以下構成:具有視情況鍵聯基團之環元素的編碼,接著第一連字符及左側端基的編碼,以及第二連字符及右側端基的編碼。表D展示化合物及其對應縮寫之說明性結構。
表 A :環元素 表 B :橋接單元
表 C : 端基
其中n及m各自為整數,且三個點「…」為來自此表中之其他縮寫的占位符。
E | -CH 2-CH 2- | ||
V | -CH=CH- | ||
T | -C≡C- | ||
W | -CF 2-CF 2- | ||
B | -CF=CF- | ||
Z | -CO-O- | ZI | -O-CO- |
X | -CF=CH- | XI | -CH=CF- |
O | -CH 2-O- | OI | -O-CH 2- |
Q | -CF 2-O- | QI | -O-CF 2- |
在左側單獨地或組合 | 在右側單獨地或組合 | ||
-n- | C nH 2n+1- | -n | -C nH 2n+1 |
-nO- | C nH 2n+1-O- | -On | -O-C nH 2n+1 |
-V- | CH 2=CH- | -V | -CH=CH 2 |
-nV- | C nH 2n+1-CH=CH- | -nV | -C nH 2n-CH=CH 2 |
-Vn- | CH 2=CH-C nH 2n- | -Vn | -CH=CH-C nH 2n+1 |
-nVm- | C nH 2n+1-CH=CH-C mH 2m- | -nVm | -C nH 2n-CH=CH- C mH 2m+1 |
-N- | N≡C- | -N | -C≡N |
-S- | S=C=N- | -S | -N=C=S |
-F- | F- | -F | -F |
-CL- | Cl- | -CL | -Cl |
-M- | CFH 2- | -M | -CFH 2 |
-D- | CF 2H- | -D | -CF 2H |
-T- | CF 3- | -T | -CF 3 |
-MO- | CFH 2O - | -OM | -OCFH 2 |
-DO- | CF 2HO - | -OD | -OCF 2H |
-TO- | CF 3O- | -OT | -OCF 3 |
-A- | H-C≡C- | -A | -C≡C-H |
-nA- | C nH 2n+1-C≡C- | -An | -C≡C-C nH 2n+1 |
-NA- | N≡C-C≡C- | -AN | -C≡C-C≡N |
-(cn)- | -(cn) | ||
-(cn)m- | -m(cn) | ||
在左側僅組合 | 在右側僅組合 | ||
-…n…- | -C nH 2n- | -…n… | -C nH 2n- |
-…M…- | -CFH- | -…M… | -CFH- |
-…D…- | -CF 2- | -…D… | -CF 2- |
-…V…- | -CH=CH- | -…V… | -CH=CH- |
-…Z…- | -CO-O- | -…Z… | -CO-O- |
-…ZI…- | -O-CO- | -…ZI… | -O-CO- |
-…K…- | -CO- | -…K… | -CO- |
-…W…- | -CF=CF- | -…W… | -CF=CF- |
使用以下縮寫:
(n、m、k及l各自彼此獨立地為整數,較佳為1至9,較佳為1至7,k及l可能亦為0且較佳為0至4,更佳為0或2且最佳為2,n較佳為1、2、3、4或5,在組合「-nO-」中,n較佳為1、2、3或4,較佳為2或4,m較佳為1、2、3、4或5,在組合「-Om」中,m較佳為1、2、3或4,更佳為2或4。組合「-lVm」較佳為「2V1」。)
較佳混合物組分展示於表D及表E中。
表 D 表 E
在下式中,n及m各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12,尤其表示2、3、5,此外表示0、4、6。
尤其較佳為除式I、L1及/或L2之化合物以外,亦包含至少一種、兩種、三種、四種或四種以上來自表E之化合物的液晶介質。
表 F
表F指示通常添加至根據本發明之液晶介質中的可能摻雜劑。液晶介質較佳包含0-10重量%、尤其0.01-5重量%且尤其較佳0.01-3重量%之摻雜劑。
表 G
下文提及可以例如0-10重量%之量另外添加至根據本發明之液晶介質中的穩定劑。
q=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10
表 H
n=1、2、3、4、5、6或7 | |
n=1、2、3、4、5、6或7 | |
n=1、2、3、4、5、6或7 | q=1、2、3、4、5、6或7 |
表H展示可用於根據本發明之液晶介質中的說明性反應性液晶原化合物(RM)。
在一較佳實施例中,根據本發明之液晶介質包含一或多種可聚合化合物,較佳選自式RM-1至RM-143之可聚合化合物。在此等可聚合化合物中,化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121及RM-122尤其較佳。
表 I
表I展示用於垂直配向之自配向添加劑,其可用在用於根據本發明之SA-FFS、SA-HB-FFS及SA-XB-FFS顯示器之LC介質中:
在一較佳實施例中,根據本發明之LC介質、SA-FFS、SA-HB-FFS及SA-XB-FFS顯示器包含一或多種與一或多種式I及L1及/或L2之RM組合的SA添加劑,該等SA添加劑選自式SA-1至SA-34,較佳選自式SA-14至SA-34,極佳選自式SA-20至SA-28,最佳式SA-20。極佳為以下實例1之可聚合化合物1、2或3,極佳為實例1之可聚合化合物3與式SA-20至SA-28,極佳為與式SA-20之SA添加劑的組合。
以下混合物實例旨在解釋本發明而不對其進行限制。
在上文及下文中,百分比資料表示重量百分比。所有溫度以攝氏度為單位指示。m.p.表示熔點,cl.p.=清澈點。此外,C=晶態,N=向列相,S=層列相且I=各向同性相。此等符號之間的資料表示轉變溫度。此外,使用以下符號
V
0在20℃下之弗雷德里克(Freedericks)臨限電壓,電容[V],
V
10用於10%透射之電壓[V],
n
e在20℃及589 nm下量測之非尋常折射率,
n
0在20℃及589 nm下量測之尋常折射率,
Δn 在20℃及589 nm下量測之光學各向異性,
ε
┴在20℃及1 kHz下垂直於分子之縱軸的介電磁感率(或「介電常數」),
ε
||在20℃及1 kHz下平行於分子之縱軸的介電磁感率(或「介電常數」),
Δε 在20℃及1 kHz下之介電各向異性,
cl.p.或
T(N,I) 清澈點[℃],
ν 在20℃下量測之流動黏度[mm
2·s
-1],
γ
1在20℃下量測之旋轉黏度[mPa·s],
K
1在20℃下之「傾斜」變形彈性常數[pN],
K
2在20℃下之「扭轉」變形彈性常數[pN],
K
3在20℃下之「彎曲」變形彈性常數[pN],及
VHR 電壓保持率。
除非另外明確指示,否則所有物理特性均根據「默克液晶,液晶之物理特性(Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals)」,狀態1997年11月,Merck KGaA, Germany確定,且適用於20℃之溫度。
實例
實例
1
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 28.0 | T(N, I) | = | 113 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1021 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5893 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4872 | |
5 | CCP-V2-1 | 4.5 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.8 | |
6 | PP-1-2V1 | 4.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.6 | |
7 | PGP-2-2V | 3.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.8 | |
8 | CCVC-3-V | 3.0 | K 1(20 ℃) | = | 18.1 | pN |
9 | CCPC-33 | 1.5 | K 3(20 ℃) | = | 21.2 | pN |
10 | CCPC-34 | 1.5 | γ 1(20 ℃) | = | 101 | mPa·s |
11 | CLP-V-1 | 6.0 | K av | = | 16.1 | pN |
12 | CDUQU-3-F | 8.0 | γ 1/ K 1 | = | 5.58 | mPa·s / pN |
13 | PGUQU-4-F | 4.0 | ||||
14 | CCGU-3-F | 3.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
16 | CLUQU-3-F | 5.0 |
LC介質進一步含有100 ppm之式ST3-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為16.1 pN且回應時間參數γ
1/K
1為5.58 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達113℃。
實例
2
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 30.0 | T(N, I) | = | 107.5 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1025 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5905 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4880 | |
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
6 | PP-1-2V1 | 3.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.4 | |
7 | PGP-2-2V | 5.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.7 | |
8 | CCVC-3-V | 3.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.7 | pN |
9 | CCPC-34 | 1.5 | K 3(20 ℃) | = | 19.4 | pN |
10 | CLP-V-1 | 6.0 | γ 1(20 ℃) | = | 86 | mPa·s |
11 | CDUQU-3-F | 8.0 | K av | = | 15.3 | pN |
12 | PGUQU-3-F | 2.0 | γ 1/ K 1 | = | 4.86 | mPa·s / pN |
13 | PGUQU-4-F | 3.0 | ||||
14 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
15 | CLUQU-3-F | 5.0 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
所得LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.3 pN且回應時間參數γ
1/K
1為4.86 mPa·s/pN。此外,LC介質之清澈點高達107.5℃。
實例
3
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 37.5 | T(N, I) | = | 92 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1010 | |
3 | CC-3-2V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5780 | |
4 | CLP-3-T | 6.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4770 | |
5 | APUQU-2-F | 4.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 14.7 | |
6 | APUQU-3-F | 4.5 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 18.3 | |
7 | CDUQU-3-F | 8.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 3.6 | |
8 | DGUQU-4-F | 5.0 | K 1(20 ℃) | = | 15.7 | pN |
9 | PGUQU-3-F | 3.0 | K 3(20 ℃) | = | 17.4 | pN |
10 | PGUQU-4-F | 2.0 | γ 1(20 ℃) | = | 107 | mPa·s |
11 | DPGU-4-F | 2.0 | K av | = | 13.6 | pN |
12 | DLGU-3-F | 9.5 | γ 1/ K 1 | = | 6.82 | mPa·s / pN |
13 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
14 | CLUQU-3-F | 5.0 |
LC介質進一步含有20 ppm之式ST3-4化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為13.6 pN且回應時間參數γ
1/K
1為6.82 mPa·s/pN。另外,LC介質具有高清澈點。
實例
4
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 27.0 | T(N, I) | = | 106 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1024 | |
3 | CC-4-V1 | 6.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5901 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4877 | |
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
6 | PP-1-2V1 | 5.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.3 | |
7 | PGP-2-2V | 4.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.7 | |
8 | CCVC-3-V | 4.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.7 | pN |
9 | CCPC-34 | 1.5 | K 3(20 ℃) | = | 19.9 | pN |
10 | CLP-V-1 | 6.0 | γ 1(20 ℃) | = | 88 | mPa·s |
11 | CDUQU-3-F | 8.0 | K av | = | 15.5 | pN |
12 | PGUQU-4-F | 3.0 | γ 1/ K 1 | = | 4.97 | mPa·s / pN |
13 | PUQU-3-F | 2.0 | ||||
14 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
15 | CLUQU-3-F | 5.0 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.5 pN且回應時間參數γ
1/K
1為4.97 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達106℃。
實例
5
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 33.5 | T(N, I) | = | 106 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1025 | |
3 | CC-4-V1 | 1.5 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5902 | |
4 | CCP-V-1 | 14.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4877 | |
5 | CCP-V2-1 | 3.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
6 | PP-1-2V1 | 5.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.3 | |
7 | PGP-2-2V | 3.5 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.7 | |
8 | CCVC-3-V | 4.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.3 | pN |
9 | CCPC-33 | 1.5 | K 3(20 ℃) | = | 19.5 | pN |
10 | CCPC-34 | 1.5 | γ 1(20 ℃) | = | 88 | mPa·s |
11 | CLP-V-1 | 6.0 | K av | = | 15.15 | pN |
12 | CDUQU-3-F | 7.5 | γ 1/ K 1 | = | 5.09 | mPa·s / pN |
13 | PGUQU-3-F | 4.0 | ||||
14 | PGUQU-4-F | 2.0 | ||||
15 | CCGU-3-F | 1.0 | ||||
16 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
17 | CLUQU-3-F | 3.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.15 pN且回應時間參數γ
1/K
1為5.09 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達106℃。
實例
6
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 29.5 | T(N, I) | = | 109 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1030 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5906 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4876 | |
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.8 | |
6 | PP-1-2V1 | 3.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.5 | |
7 | PGP-1-2V | 2.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.8 | |
8 | PGP-2-2V | 3.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.9 | pN |
9 | CCVC-3-V | 3.0 | K 3(20 ℃) | = | 20.3 | pN |
10 | CCPC-34 | 1.5 | γ 1(20 ℃) | = | 90.6 | mPa·s |
11 | CLP-V-1 | 6.0 | K av | = | 15.7 | pN |
12 | CDUQU-3-F | 8.0 | γ 1/ K 1 | = | 5.06 | mPa·s / pN |
13 | PGUQU-4-F | 3.5 | ||||
14 | DLGU-3-F | 2.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 | ||||
16 | CLUQU-3-F | 5.0 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.7 pN且回應時間參數γ
1/K
1為5.06 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達109℃。
實例
7
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 28.5 | T(N, I) | = | 113 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1016 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5889 | |
4 | CCGU-3-F | 3.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4873 | |
5 | CCP-V-1 | 15.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.9 | |
6 | CCP-V2-1 | 4.5 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.6 | |
7 | CCPC-33 | 1.5 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.8 | |
8 | CCPC-34 | 1.5 | K 1(20 ℃) | = | 18.3 | pN |
9 | CCVC-3-V | 3.0 | K 3(20 ℃) | = | 21.5 | pN |
10 | CDUQU-3-F | 8.0 | γ 1(20 ℃) | = | 100 | mPa·s |
11 | CLP-3-1 | 3.0 | K av | = | 16.3 | pN |
12 | CLP-V-1 | 3.0 | γ 1/ K 1 | = | 5.46 | mPa·s / pN |
13 | CLUQU-3-F | 4.0 | ||||
14 | PGP-2-2V | 2.5 | ||||
15 | PGUQU-3-F | 2.0 | ||||
16 | PGUQU-4-F | 3.0 | ||||
17 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
18 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為16.3 pN且回應時間參數γ
1/K
1為5.46 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達113℃。
實例
8
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 29.75 | T(N, I) | = | 106 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1026 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5897 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4871 | |
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
6 | CCPC-34 | 0.5 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.3 | |
7 | CCVC-3-V | 4.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.7 | |
8 | CDUQU-3-F | 8.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.9 | pN |
9 | CLP-3-1 | 6.0 | K 3(20 ℃) | = | 20.1 | pN |
10 | CLUQU-3-F | 4.25 | γ 1(20 ℃) | = | 88 | mPa·s |
11 | PGP-2-2V | 4.5 | K av | = | 15.6 | pN |
12 | PGUQU-3-F | 2.0 | γ 1/ K 1 | = | 4.92 | mPa·s / pN |
13 | PGUQU-4-F | 3.5 | ||||
14 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.6 pN且回應時間參數γ
1/K
1為4.92 mPa·s/pN。另外,LC介質之清澈點高達106℃。
實例
9
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 30.0 | T(N, I) | = | 105 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1035 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | n e(589 nm, 20 ℃) | = | 1.5905 | |
4 | CCP-V-1 | 14.5 | n o(589 nm, 20 ℃) | = | 1.4870 | |
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
6 | CCVC-3-V | 4.0 | ε ‖(20 ℃, 1 kHz) | = | 7.4 | |
7 | CDUQU-3-F | 8.0 | ε ┴(20 ℃, 1 kHz) | = | 2.7 | |
8 | CLP-3-1 | 6.0 | K 1(20 ℃) | = | 17.8 | pN |
9 | CLUQU-3-F | 4.5 | K 3(20 ℃) | = | 20.2 | pN |
10 | PGP-2-2V | 5.0 | γ 1(20 ℃) | = | 86 | mPa·s |
11 | PGUQU-3-F | 2.0 | K av | = | 15.6 | pN |
12 | PGUQU-4-F | 3.5 | γ 1/ K 1 | = | 4.83 | mPa·s / pN |
13 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
14 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
此LC介質之特徵在於FFS顯示器中之極佳對比度及快速切換。其平均彈性常數K
av=(K
1+½K
1+K
3)/3為15.6 pN且回應時間參數γ
1/K
1為4.83 mPa·s/pN。此外,LC介質之清澈點高達105℃。
實例
10
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 29.75 | T(N, I) | = | 104 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1022 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.5 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | ||||
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | ||||
6 | CCPC-34 | 0.5 | ||||
7 | CCVC-3-V | 4.0 | ||||
8 | CDUQU-3-F | 8.0 | ||||
9 | CLP-3-1 | 6.0 | ||||
10 | CLUQU(1)-3-F | 4.25 | ||||
11 | PGP-2-2V | 4.5 | ||||
12 | PGUQU-3-F | 2.0 | ||||
13 | PGUQU-4-F | 3.5 | ||||
14 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
實例
11
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 29.75 | T(N, I) | = | 103 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1020 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.4 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | ||||
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | ||||
6 | CCPC-34 | 0.5 | ||||
7 | CCVC-3-V | 4.0 | ||||
8 | CDUQU-3-F | 8.0 | ||||
9 | CLP-3-1 | 6.0 | ||||
10 | CLUQU-(c3)1-F | 4.25 | ||||
11 | PGP-2-2V | 4.5 | ||||
12 | PGUQU-3-F | 2.0 | ||||
13 | PGUQU-4-F | 3.5 | ||||
14 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之式ST2-1化合物作為穩定劑。
CLUQU-(c3)1-F
實例
12
組合物 | 特性 | |||||
編號 | 組分 | 濃度, wt% | ||||
1 | CC-3-V | 29.75 | T(N, I) | = | 105 | ℃ |
2 | CC-3-V1 | 8.0 | Δn (20 ℃, 589 nm) | = | 0.1028 | |
3 | CC-4-V1 | 5.0 | Δε (20 ℃, 1 kHz) | = | 4.6 | |
4 | CCP-V-1 | 15.0 | ||||
5 | CCP-V2-1 | 5.0 | ||||
6 | CCPC-34 | 0.5 | ||||
7 | CCVC-3-V | 4.0 | ||||
8 | CDUQU-3-F | 8.0 | ||||
9 | CLP-3-1 | 6.0 | ||||
10 | CLUQU-3-F | 4.25 | ||||
11 | PGP-2-2V | 4.5 | ||||
12 | PGUQU(1)-3-F | 2.0 | ||||
13 | PGUQU-4-F | 3.5 | ||||
14 | PP-1-2V1 | 4.0 | ||||
15 | PPGU-3-F | 0.5 |
LC介質進一步含有30 ppm之化合物ST2-1作為穩定劑。
概言之,實例1至實例12之LC介質具有高清澈點,儘管如此,但具有低旋轉黏度γ1及回應時間參數γ
1/K
1。它們提供改良之整體影像品質,尤其高對比度及短回應時間。因此,它們非常適合用於諸如車輛導航系統及平板電腦之行動應用中。
Claims (18)
- 一種液晶介質,其特徵在於其具有正介電各向異性且包含一或多種式I化合物 其中個別基團在每次出現時相同或不同地且各自彼此獨立地具有以下含義:
表示 - 如請求項1之液晶介質,其中該一或多種式I化合物係選自式I-1至I-8之彼等化合物: 其中 R 1H原子、具有1至6個C原子之烷基或烷氧基或具有2或6個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個CH 2基視情況經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子或具有3至6個C原子之環烷基或環烷氧基置換,其中一或多個H原子可經鹵素原子置換, Y 0H原子或CH 3,及 X 1F原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經F原子置換。
- 如請求項1或2之液晶介質,其中一或多種式L1及L2之化合物係藉由式L1-1及L2-1描述: 其中 R 0具有1至6個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基,其中一或多個CH 2基團視情況經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換, R 2具有1至6個C原子之烷基,其中一或多個CH 2基團視情況經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-或-O-CO-取代,其方式為使得O原子彼此不直接鍵聯,且其中一或多個H原子可經鹵素原子置換; X 2F原子或具有1至3個C原子之烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之烯基或烯基氧基,其中一或多個H原子經F原子置換,及 Y 0H或CH 3。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種選自下式之化合物: 其中「alkyl」及「alkyl*」表示C 1-6烷基且「alkenyl」及「alkenyl*」表示C 2-6烯基。
- 如請求項1至4中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種式XIV化合物 其中R 1及R 2各自彼此獨立地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基,其各自具有至多6個C原子,且L 1具有請求項1中所指示之含義。
- 如請求項1至5中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種選自由下式組成之群的化合物: 其中個別基團彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義: R 0如請求項1中針對R 1所給出之含義中之一者, X 0F、Cl、CN、SF 5、SCN、NCS、具有至多6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯基氧基,及 Y 1-6H或F, Y 0H或CH 3。
- 如請求項6之液晶介質,其中一或多種式II化合物係選自以下子式: 其中R 0及X 0具有式II中所給出之含義。
- 如請求項6之液晶介質,其中一或多種式III化合物係選自以下子式: 其中R 0及X 0具有式II中所給出之含義。
- 如請求項1至8中任一項之液晶介質,其中其另外包含一或多種選自由下式組成之群的化合物: 其中R 0、X 0、Y 1、Y 2及Y 5具有請求項1及8中所給出之含義,Y 3及Y 4彼此獨立地具有針對Y 1所給出之含義中之一者,且 Z 0表示-C 2H 4-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-或-OCF 2-,在式V及VI中亦表示單鍵,在式V及VIII中亦表示-CF 2O-, r 表示0或1,及 s 表示0或1。
- 如請求項1至9中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種選自由下式組成之群的化合物: 其中R 0、Y 1-5及X 0各自彼此獨立地具有請求項1中所指示之含義中之一者。
- 如請求項1至10中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種選自由下式組成之群的化合物: 其中R 1及X 0具有請求項5及9中所指示之含義。
- 如請求項1至11中任一項之液晶介質,其中其包含一或多種式I、L1及L2之化合物及選自由以下組成之群的一或多種化合物:式Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Y、B、II、III、IV、VI、XIV、XX、XII、XXIII、XXIX、XVI、XVIIa、XVIIb、XVIIc、XXXI及XXXIII。
- 如請求項1至12中任一項之液晶介質,其中其另外包含一或多種可聚合化合物。
- 一種用於製備如請求項1至13中任一項之液晶介質之方法,其特徵在於將一或多種式I化合物及一或多種式L1及/或式L2之化合物與一或多種液晶原化合物及視情況選用之一或多種可聚合化合物或式M化合物及/或一或多種添加劑混合。
- 一種如請求項1至13中任一項之液晶介質用於電光目的之用途。
- 一種電光液晶顯示器,其含有如請求項1至13中任一項之液晶介質。
- 如請求項16之電光液晶顯示器,其中其為TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-HB-FFS、PS-XB-FFS、SA-HB-FFS、SA-XB-FS、聚合物穩定化SA-HB-FFS、聚合物穩定化SA-XB-FFS、正VA或正PS-VA顯示器。
- 如請求項16之電光液晶顯示器,其中其為FFS、HB-FFS、XB-FFS、PS-HB-FFS、PS-XB-FFS、IPS或PS-IPS顯示器。
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